具有仿生功能的人造骨骼、薄膜上的集成電路、一體成型的房屋建筑……如果有人告訴你，它們都是3D打印機(jī)打出來的，可能幾乎所有人都會(huì)感到驚訝和不可思議，但是這些看似遙遠(yuǎn)的技術(shù)有的即將研發(fā)成功，有的也有望在不遠(yuǎn)的未來等著我們?nèi)ジ惺芎褪褂谩?/p>
這些3D打印研發(fā)項(xiàng)目的領(lǐng)導(dǎo)者、南京師范大學(xué)電氣與自動(dòng)化工程學(xué)院楊繼全教授告訴記者：“只有想不到，沒有打不了。”
從門外漢到技術(shù)達(dá)人
“只要能在電腦里設(shè)計(jì)出數(shù)字模型，就可以快速打印出實(shí)物。”站在記者面前的楊繼全自信而優(yōu)雅，他告訴筆者，公司現(xiàn)有的四款桌面打印機(jī)可以提供不同材料的打印服務(wù)，并廣泛運(yùn)用於醫(yī)療衛(wèi)生、建筑設(shè)計(jì)、教育科研、個(gè)人辦公等多個(gè)領(lǐng)域。
然而誰(shuí)也想不到的是，眼前的這個(gè)3D打印技術(shù)達(dá)人，十幾年前也是一個(gè)地道的“門外漢”。
楊繼全第一次接觸3D打印技術(shù)是在南京理工大學(xué)讀研期間，從此一發(fā)而不可收，不論是在國(guó)內(nèi)工作還是出國(guó)游學(xué)，不論是創(chuàng)業(yè)遭遇困境還是申請(qǐng)項(xiàng)目屢屢碰壁，他都沒有放棄追逐3D打印的夢(mèng)想。
“美國(guó)在3D打印的理論上比較先進(jìn)，但我們的實(shí)際運(yùn)作更具優(yōu)勢(shì)。”四處游學(xué)訪問的經(jīng)歷讓他深受觸動(dòng)，也萌生了把技術(shù)推向應(yīng)用的念頭。
2004年，掏出了所有的積蓄，楊繼全建立了自己的第一家公司，但由於產(chǎn)品定位不被市場(chǎng)接受，剛剛升騰起的創(chuàng)業(yè)夢(mèng)想之門噶然而止，是安安穩(wěn)穩(wěn)地在學(xué)校搞科研，還是繼續(xù)嘗試大膽創(chuàng)業(yè)，楊繼全經(jīng)歷了自己人生中的第一次抉擇。
“工科的價(jià)值在於把技術(shù)轉(zhuǎn)化成生產(chǎn)力。3D打印技術(shù)走進(jìn)醫(yī)院、學(xué)校、企業(yè)甚至普通市民的家中應(yīng)該是個(gè)方向。”經(jīng)過一番思考和調(diào)研，楊繼全和他的團(tuán)隊(duì)成員果斷“轉(zhuǎn)向”，將目光投向了3D打印技術(shù)民用。
通過整合資源，開放式創(chuàng)新，改組后的新公司當(dāng)年銷售3D打印設(shè)備數(shù)百臺(tái)，實(shí)現(xiàn)銷售額數(shù)百萬(wàn)元，部分款型的3D打印設(shè)備供不應(yīng)求。
關(guān)鍵技術(shù)是繞不開的彎
似乎是一夜之間，3D打印的概念被炒上了天。3D打印概念股，更是備受追捧，股價(jià)輪番上漲，有的甚至翻了幾倍。有人甚至將3D打印稱之為“第三次工業(yè)革命”。
然而楊繼全卻認(rèn)為，3D打印技術(shù)產(chǎn)業(yè)遠(yuǎn)未成熟，更不可能完全替代傳統(tǒng)制造業(yè)，吹捧過頭或只炒作概念，而不注重關(guān)鍵核心技術(shù)攻關(guān)，只會(huì)誤導(dǎo)新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展。他認(rèn)為，目前首先要制訂3D打印產(chǎn)業(yè)的發(fā)展規(guī)劃和相關(guān)引導(dǎo)政策，因勢(shì)利導(dǎo)選擇性發(fā)展相應(yīng)的3D打印技術(shù)及產(chǎn)業(yè)，并對(duì)現(xiàn)有的地方3D打印產(chǎn)業(yè)鏈進(jìn)行有效的整合，構(gòu)建完整產(chǎn)業(yè)鏈，形成強(qiáng)大的產(chǎn)業(yè)集群。其次是加強(qiáng)原始技術(shù)創(chuàng)新和關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)，這也是楊繼全受命成立省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的緊迫任務(wù)。最后是加大應(yīng)用領(lǐng)域引導(dǎo)和推進(jìn)和人才培養(yǎng)，以及加強(qiáng)招商融資等舉措。沒有跟隨炒概念，更沒有被“3D達(dá)人”的光環(huán)所迷惑，在自主研發(fā)方面楊繼全有一股“寧折不彎”的韌勁。“我們的產(chǎn)品如桌面式3D打印機(jī)、彩色3D打印機(jī)、激光成型系統(tǒng)以及自動(dòng)化設(shè)備等等，都擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)和發(fā)明專利，光各類學(xué)術(shù)論文發(fā)表就有342篇。”
似乎是眾人皆醉我獨(dú)醒，又似乎是一條路走到黑。在別人忙於“圈地”時(shí)，楊繼全卻受命成立3D打印制造裝備與成型技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，重點(diǎn)加大了3D打印關(guān)鍵基礎(chǔ)理論與技術(shù)、3D打印成型控制與成型工藝、3D打印材料設(shè)計(jì)制備及測(cè)試等方向加大研究力度。
“我希望通過幾年的研究，能夠解決當(dāng)前3D打印產(chǎn)業(yè)中所欠缺的一些關(guān)鍵技術(shù)以及掌握一批未來引領(lǐng)新型產(chǎn)業(yè)應(yīng)用成果。”楊繼全說。
3D打印讓夢(mèng)想觸手可及
“把思想快速物化、可視化，是3D打印技術(shù)最大的優(yōu)點(diǎn)。它能縮短新品開發(fā)周期，提高設(shè)計(jì)質(zhì)量，降低研發(fā)成本。”楊繼全說，“過去，設(shè)計(jì)師先畫圖，再做模具，稍有出入，都要從頭再來，花幾個(gè)月很正常。而有了3D打印機(jī)，設(shè)計(jì)師白天畫圖，晚上打模型，第二天拿著實(shí)物討論，要改，點(diǎn)點(diǎn)鼠標(biāo)就行。等設(shè)計(jì)到位，再做模具。”南京翰納科技公司花2萬(wàn)元購(gòu)置楊繼全的3D打印機(jī)，開發(fā)等離子保鮮器，一次制模成功，而在過去，那得開模七八次，花費(fèi)八九萬(wàn)元。
如今，楊繼全掌握的3D打印技術(shù)可以很輕松打印耳朵、骨骼、腎臟、建筑物模型、玩具……更神奇的是，耳垂摸起來還肉乎乎的、彈性十足。
楊繼全表示，未來，只要攻克了材料方面的難題，打印出質(zhì)量更好的骨骼替代品或?qū)椭饪漆t(yī)生進(jìn)行骨骼損傷的修復(fù)，打印出的內(nèi)臟器官或許可以直接移植到人體內(nèi)，打印出的假肢或許能與人體完美融合。
楊繼全告訴記者，3D打印機(jī)除了能打印耳朵、心臟外，還能打印出一座完整的建筑物。幾年前，南師大仙林圖書館舉辦落成慶典時(shí)，南師大委托他打印一個(gè)圖書館模型，這個(gè)設(shè)計(jì)的長(zhǎng)度為0.3米，按1：1000的比例建筑物模型也激發(fā)了他的科研靈感，為此他找了一群建筑、材料、設(shè)計(jì)方面的志同道合者一起研發(fā)可以住人的3D打印住宅。目前，各項(xiàng)工作都已經(jīng)在順利的推進(jìn)過程中，楊繼全預(yù)計(jì)到今年底，他們就可以正式開打了，雖然第一棟試驗(yàn)性的房屋只有200多平米，但足以滿足大多數(shù)家庭的居住需求。
楊繼全說，采用打印的方式去制造使用功能的建筑具抗震性能強(qiáng)，結(jié)構(gòu)優(yōu)化材料省，設(shè)計(jì)突破常規(guī)創(chuàng)意新，工期縮短成本低等多方面的優(yōu)勢(shì)。全球范圍內(nèi)尚未有實(shí)際居住價(jià)值和功能的3D打印建筑出現(xiàn)，如果楊繼全首先成功，或許將改變?nèi)祟惽О倌陙淼慕ㄖＪ健?/p>
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